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7/22/2019 alvarez_cr.pdf

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UNIVERSIDADNACIONALDEINGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA DE PETROLEO,GAS NATURAL Y PETROQUIMICA

DISEO DE UN SISTEMA DE RECOLECCION YTRANSPORTE DE GAS NATURAL

TESIS

PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO DE PETROLEO

ELABORADO POR:

ROBERTO ALVAREZ CALLE

PROMOCION 1990-1

LIMA PER

2012


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i

DEDICATORIA

Este trabajo va dedicado a mi Madre, Dionicia CalleLuque y a mi Padre Juan lvarez Cahuin, que fueron laspersonas que impulsaron y apoyaron la realizacin demis estudios.A mi esposa por el optimismo que me transmiti paraseguir adelante.A mis hijos: Liliana, Juan y Linsdy por su comprensin ycario.Y a mis familiares y amigos que tuvieron siempre unaspalabras de aliento.


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ii

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar quiero agradecer a la Facultad de Ingeniera de Petrleo, por

la formacin recibida durante los aos de estudio.

Esta tesis, si bien a requerido un esfuerzo y dedicacin, no se hubiera

finalizado sin la cooperacin desinteresada de todas las personas que a

continuacin citare:

A los Ingenieros Arturo Fernndez, Alejandro Gil, Ronald Hinojosa y Miguel

Paniagua de la Compaa SERPETBOL, que tuvieron la amabilidad de

facilitarme la informacin necesaria y complementaria al tema.

Debo agradecer de manera especial y sincera al Ing. Federico Daz Morales

, por aceptarme ser el asesor de mi tesis y a quien debo la forma correctade presentar el tema .

Al Ing. Roger Julio Llaxacondor por su ayuda en la correccin, y la edicin,

de este trabajo.

Por ltimo hago extensivo este agradecimiento profundo y sincero para mi

familia que, sin su apoyo y colaboracin habra sido imposible llevar a cabo

este trabajo.


4/95

iii

SUMARIO

La tesis que desarrollo plantea el diseo de un sistema de recoleccin y

transporte de gas natural.

Se proyecta la construccin de facilidades de produccin en cada

campo, con el propsito de recolectar la produccin de sus pozos, hacer la

medicin fiscal, y control de corrosin por la presencia de CO2 y H2O, ydesde las facilidades enviar la produccin hasta la planta de tratamiento

Santa Rosa.

En la provincia Santa Rosa se tiene campos nuevos, para su desarrollo y

explotacin, llamado Palometa y Santa Rosa Este respectivamente las

cuales resultaron productores de gas seco y aceite ligero.

Es por esta razn, que la tesis se enfoca al diseo conceptual de las lneas

de recoleccin y produccin, locaciones de los pozos y las facilidades de

produccin, para la incorporacin del gas y el aceite ligero de estos

campos hacia las instalaciones de la planta de tratamiento Santa Rosa.

Para lograr lo anterior, se emplea la siguiente metodologa de trabajo:

1. Recopilacin, discretizacin y anlisis de la informacin disponible

2. Anlisis de sensibilidad con simulador de flujo multifasico PipeSim,

para realizar el diseo hidrulico de los ductos de transporte, en baseal pronstico de la produccin.

Con toda la informacin obtenida en los puntos anteriores mencionados, se

cont con los elementos para realizar el diseo de la infraestructura de

explotacin de los campos (lneas de recoleccin y produccin, instalaciones

en las locaciones de pozos y facilidades de produccin).


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iv

DISEO DE UN SISTEMA DE RECOLECCION Y TRANSPORTE DE GAS

NATURAL

Dedicatoria i

Agradecimiento ii

Sumario iii

ndice iv

CAPITULO I: Introduccin 1

CAPITULO II: Planteamiento del Problema 3

2.1 Objetivo General 3

2.2

2.32.4

Objetivos Particulares

HiptesisVariables

3

44

CAPITULO III: Marco Terico 5

3.1 Sistema de Recoleccin 5

3.2 Flujo en Tuberas 7

3.3 Fundamentos de Flujo a travs de Tuberas 8

3.4 Flujo de una sola Fase 14

3.5 Flujo Multifsico en Tuberas 19

3.6 Flujo Multifasico en Tuberas Horizontales 31CAPITULO IV: Definicin de Infraestructura y Propuesta de

Explotacin 38

4.1 Anlisis de Informacin disponible 38

4.2 Localizacin del Proyecto 43

4.3 Instalaciones Superficiales en Locaciones de Pozos 44

4.4 Sistema de Transporte de Lquidos 49

4.5 Facilidades de Produccin 71

CAPITULO V Anlisis Econmico y Cronograma de Trabajo

5.1 Anlisis Econmico

5.2 Cronograma de Trabajo

79

79

82

CAPITULO VI Conclusiones y Recomendaciones 84

6.1 Conclusiones 84

6.2 Recomendaciones 85

CAPITULO VII Glosario Tcnico 86

CAPITULO VIII Bibliografa 90


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1

CAPITULO I

INTRODUCCIN

En esta tesis se plantea el diseo y construccin de instalaciones

de recoleccin y transporte de gas natural para su eficiente explotacin,

aprovechado la energa aportada por los yacimientos de gas.

Se proyecta la construccin de facilidades de produccin en cada

campo, con el propsito de recolectar la produccin de sus pozos, hacer la

medicin fiscal, y control de corrosin por la presencia de CO2 y H2O, y

desde las facilidades enviar la produccin hasta la planta de tratamiento

Santa Rosa (Bolivia).

En este punto es importante mencionar que se va analizar nicamente las

lneas de recoleccin y produccin tomando en cuenta desde la cabeza de

los pozos hasta las facilidades de produccin y luego a la planta de

tratamiento Santa Rosa, sin analizar los pozos, ya que el comportamiento

real de los mismos va a variar de acuerdo a la programacin de work over`s

que se tenga en cada uno de ellos.

En la provincia Santa Rosa se tiene campos nuevos, para su desarrollo y

explotacin, llamado Palometa y Santa Rosa Este respectivamente las

cuales resultaron productores de gas seco y aceite ligero.

Dado que en estos campos se podrn operar a presiones en un rango de

1400 a 1700 psia en superficie, se propone aprovechar la energa asociada

a esta presin para hacer la separacin a alta presin, con lo que se espera

obtener las siguientes ventajas:

1. Administrar y ahorrar la presin de los yacimientos

2. Hacer la medicin fiscal y probar los pozos

3. Disminuir gradualmente el mantenimiento por concepto de corrida

de chancho de limpieza y inspeccin en ducto de transporte, lo cual

disminuye los costos de operacin y mantenimiento.

Es por esta razn, la tesis se enfoca al diseo conceptual de las lneas de

recoleccin y produccin, locaciones de los pozos y las facilidades de


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2

produccin, para la incorporacin del gas y el aceite ligero de estos

campos hacia las instalaciones de la planta de tratamiento Santa Rosa.

Para lograr lo anterior, se emplea la siguiente metodologa de trabajo:3. Recopilacin, discretizacin y anlisis de la informacin disponible

4. Anlisis de sensibilidad con simulador de flujo multifasico PipeSim,

para realizar el diseo hidrulico de los ductos de transporte, en base

al pronstico de la produccin.

Con toda la informacin obtenida en los puntos anteriores mencionados, se

cont con los elementos para realizar el diseo de la infraestructura de

explotacin de los campos, lo cual incluye los siguientes componentes.

A. Facilidades de produccin

1. Manifold de produccin, montado sobre patn.

2. Separador trifsico de produccin con todos sus equipos,

instrumentos y caeras asociadas montado sobre patn.

3. Depurador de gas para instrumentos

4. Trampa lanzadora y/o receptora

B. Instalaciones en locaciones de pozos

1. Panel HIPPS (High Integrity Pressure Protection System) de pozo

2. sistema de gas para utilitarios

3. Sistema de desfogue

4. Sistema de aire para instrumentos

5. Tinglado de proteccin

6. Suministro de energa

7. Seguridad en las locaciones

8. Sistema de telemetra y PLCs

C. Ductos de transporte para lneas de recoleccin y lneas de produccin

1. Lneas de recoleccin: de 3 de 6 pozos a facilidades de produccin,

12,284 Km. en total.

2. Lneas de produccin: de facilidades Palometa a facilidades Santa

Rosa este de 6 x 11,179 km. de facilidades Santa Rosa este a planta

Santa Rosa de 6 x 5,566 km


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3

CAPTULO II

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El gas natural de cualquier campo, necesita ser monetarizado para su

explotacin econmica para ello, se necesita llevarlos a los mercados.

Una etapa importante es la de recoleccin y transporte para llevarlo a

la planta de tratamiento.

Se hace la recoleccin de la produccin de cada campo en un

manifold, para realizar la medicin fiscal mediante un separador deproduccin que medir la produccin por campo (gas, petrleo y agua), y

luego transportar la produccin total del campo hacia la planta de tratamiento

mediante una lnea troncal.

2.1 Objetivo general:

Plantear un sistema de recoleccin y transporte de gas natural para

explotacin de campos nuevos, con objeto de transportar loshidrocarburos de manera eficiente hasta la planta de tratamiento Santa

Rosa, as como administrar y ahorrar la energa aportada por los

yacimientos de gas.

2.2 Objetivos particulares:

Desarrollar un sistema de recoleccin y transporte de gas natural que

permita:

1. Administrar y ahorrar la energa aportada por los yacimientos de gas y

condensado, con la finalidad de alargar la vida de los mismos.

2. Que sean eficientes los procesos de separacin gas-aceite agua

para hacer la medicin fiscal y luego reinyectar a la lnea de

produccin hacia la planta de tratamiento Santa Rosa.


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4

3. Construir la alternativa ms adecuada, tcnica y econmicamente de

infraestructura de explotacin para los campos.

2.3 Hiptesis:

El diseo de una infraestructura de explotacin de gas natural,

considerando adecuadamente las lneas de recoleccin y produccin de

los diferentes campos de gas, ser optimizado usando un simulador de

flujo multifsico, para realizar el diseo hidrulico de los ductos de

transporte en base a los pronsticos de produccin, y determinar los

dimetros de los ductos, reducir la presin en la boca de pozo y retencin

de lquidos en el sistema.

2.4 Variables:

1. Caudal de produccin de gas natural

2. Presin en boca de pozo

3. Temperatura

4. Caractersticas de flujo


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5

CAPTULO III

MARCO TEORICO

3.1 Sistema de Recoleccin

La recoleccin de los hidrocarburos que fluyen de los pozos productores

hasta las facilidades de produccin se efecta mediante lneas y un

conjunto de vlvulas llamadas manifold mltiple de distribucin o cabezal,

que esencialmente consiste de dos o ms lneas paralelas situadas en

plano horizontal. Uno o ms de estos colectores se utilizan para la

produccin general y el otro para la medicin individual de los pozos. Los

dimetros de cada uno de estos son diferentes en cada caso, puesto que

su funcin es directa con los volmenes de produccin a manejar.

Las lneas de descarga de los pozos a las facilidades, tiene en su entrada

al manifold, vlvulas de retencin que impiden el retroceso del fluido en

caso de existir una cada de presin brusca. Todas estas lneas se

conectan transversalmente a los colectores e igualmente llevan en susconexiones vlvulas de compuertas de vstago desplazable, las que

permiten realizar los movimientos necesarios para impedir que los pozos

conectados al colector de produccin o de grupo, puedan descargar su

fluido al colector de medicin o viceversa.

Estos colectores en su otro extremo estn cerrados por medio de una

brida ciega.

Las lneas que llegan hasta el colector de medicin cuentan con tantas

vlvulas de vstago desplazable; como movimiento se requiere para

lograr el funcionamiento perfecto de la instalacin.

De ambos colectores parten las lneas de alimentacin a sus respectivos

separadores, que tambin llevan vlvulas de control, ubicadas en tal

forma que permiten la distribucin uniforme de la carga de alimentacin


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6

El sistema de recoleccin transporta los hidrocarburos en flujos bifsicos

(gas - condensado/petrleo) o trifsico (gas - condensado/petrleo

agua de formacin); en su diseo es importante determinar los dimetros

ptimos para transportar la produccin de cada pozo; con la mnima

perdida de friccin y de esta manera ahorrar energa en los reservorios.

Se recomienda que la construccin de estas lneas de surgencia se las

entierren, especialmente en pozos gasferos, para evitar la accin de las

temperaturas bajas en el periodo de invierno, el cual puede causar

congelamiento.

Tambin se debe instalar una red de proteccin catdica para aspreservar la integridad de la caera por largo tiempo.

Otro de los aspectos importantes en el diseo de una facilidad de

produccin es la ubicacin, sobre la cual se instalara, puesto que de ello

depender su funcionamiento seguro por lo tanto, conviene remarcar que

su localizacin sea tal que sus caractersticas topogrficas permitan la

construccin de la facilidad de produccin con las mnimas

modificaciones del terreno y principalmente que sirvan para procesar el

mayor numero de pozos, ofreciendo al mismo tiempo menores

resistencias al flujo. Para que esto se realice, debern evitarse distancias

excesivas, cambios de direccin brusca en las lneas de descarga,

desniveles muy marcados, etc.

Indudablemente la mejor forma de visualizar el funcionamiento de una

facilidad de produccin, es mediante un plano de recoleccin del campo que como el nombre indica es un plano que muestra el recorrido del

fluido desde cada uno de los pozos hasta la ubicacin de la facilidad de

produccin y de esta a la Planta de Tratamiento.

Las consideraciones que se deben tomar para el punto de ubicacin de la

batera de separacin son las siguientes:

i) La facilidad de produccin debe estar localizada tan cerca del rea deproduccin de los pozos; tomando en cuenta la extensin y dimensin


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del campo, de acuerdo al estudio geolgico; el cual inclusive puede

determinar las coordenadas de los futuros pozos a perforar.

ii) Otros factores que afectan en el punto de ubicacin de la Facilidad deProduccin son:

Drenaje: La ubicacin debe tener un buen drenaje; si es posible en

todas las direcciones, lejos de las corrientes del agua natural (ros,

lagos, etc.) y en una posicin alta con relacin a la zona que

sufren de inundaciones peridicas.

Aereacin: Deben tomarse en cuenta la intensidad de los vientos

en la zona; si la velocidades de los vientos son demasiadoelevadas, la ubicacin topogrfica no debe ser alta; si es posible

elegir una zona de valle; en todo caso debe haber una buena

aereacin para facilitar los procesos de enfriamiento del equipo.

Resistencia del terreno: La zona debe poseer buena resistencia a

la compresin; para soportar las cargas en cuanto al peso y

vibraciones de los diferentes equipos en especial. Se recomienda

hacer un estudio de suelo previamente.

Expansin: El terreno debe poseer una dimensin considerable,

teniendo siempre en cuenta ampliaciones futuras.

Fuente de agua: Disponibilidad de agua cercana ya sea a travs

de corriente de agua o perforaciones de pozos.

3.2 Flujo en Tuberas

Las principales cadas de presin en el sistema integral de produccin se

dan en la tubera de produccin (T.P), y de la lnea de descarga (L.D)cuando esta es demasiado extensa, por lo tanto es de vital importancia

para los ingenieros de produccin contar con herramientas adecuadas

para predecir las cadas de presin de esta manera optimizar el diseo

de los pozos, con el objetivo de maximizar la vida productiva de cada

uno de ellos. Para cumplir con este objetivo muchos investigadores se

han dado a la tarea de desarrollar correlaciones para flujo multifsico con

base en la experimentacin.


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8

Los tres principales componentes que gobiernan las cadas de presin

en tuberas para cualquier tipo de fluido y cualquier direccin de flujo

son:

Perdidas por elevacin

Perdidas por friccin

Perdida por aceleracin

Para flujo vertical o direccional las cadas de presin por elevacin son

las ms significativas y para flujo horizontal las cadas de presin por

friccin son las que predominan.

El desarrollo de todas las correlaciones de flujo es a partir de la ecuacin

general de balance de energa, por lo tanto empezaremos este captulo

explicando brevemente su desarrollo.

3.3 Fundamentos de Flujo a travs de Tuberas

i) Ecuacin de balance de energa

La ecuacin general que gobierna el flujo de fluidos a travs de una

tubera, se obtiene a partir de un balance microscpico de la energa

asociada a la unidad de masa de un fluido que pasa a travs de un

elemento aislado de sistema, como se muestra en la figura 3.1.

Figura 3-1 Diagrama de flujo para un conducto aislado


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9

De acuerdo con la ley de la conservacin de la energa:

E1 + Wf + Ws = E2 (3.1)

Wf = Perdidas de energa por friccin, estas prdidas correspondes a la

friccin interna del fluido (viscosidad) y a la friccin del fluido con las

paredes rugosas de la tubera.

Ws = Perdidas de energa por trabajo externo

E1 = Energa por unidad de masa en la posicin uno

E2 = Energa por unidad de masa en la posicin dos

Energa de expansin

La energa de expansin est dada por la siguiente expresin:

(3.2)

Donde:

V=Volumen especifico (1/).

Energa potencial

La energa potencial est dada por la siguiente expresin:

Energa cintica

La energa cintica est dada por la siguiente expresin:


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10

Al sustituir las energas correspondientes a las posiciones 1 y 2 en la

ecuacin 3.1 se obtiene:

Donde:

V=Volumen especifico (1/).

Multiplicando la ecuacin 3.5 por ( / L) y considerando despreciables

las prdidas de energa por trabajo externo se tiene:

A esta ecuacin se le acostumbra escribir de la siguiente forma:

Donde:

ii) Prdida de presin por friccin

Las prdidas de presin por friccin en conductos circulares de dimetro

constante han sido determinadas experimentales por varios

investigadores. Los resultados de esta experimentacin utilizando


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11

tuberas de diversos materiales, constituyen la base de las formulas que

actualmente se usan.

Ecuacin de Darcy

Darcy, Weisbach y otros, dedujeron experimentalmente la siguiente

ecuacin expresada en unidades consistentes para obtener el gradiente

de presin debido a la friccin:

Factor de friccin

El valor del factor de friccin (f) es funcin de la rugosidad de la tubera

() y del nmero Reynolds (Nre), por lo tanto:

f = F(, Nre)

El nmero de Reynolds (adimensional) se define como:

Donde:

d = Dimetro de la tubera (pie)

v = Velocidad del liquido (pie/seg)

= Densidad del liquido (lbm/pie)

= Viscosidad del liquido (lbm/pie-seg)

la rugosidad () de una tubera es una caracterstica de su superficie, la

cual est constituida por pliegues o crestas unidas. Los valores ms

comnmente empleados en la industria son:


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12

Tipo de Tubera

(pg)

Tubera estriada 0,00006

Tubera de produccin o perforacin 0,0006

Tubera de escurrimiento 0,0007

Tubera galvanizada 0,006

Para calcular el valor de (f) es necesario determinar el rgimen de flujo.

En conductos, los fluidos se mueven de acuerdo a cualquiera de los

siguientes regmenes de flujo: Laminar, transitorio o turbulento.

El flujo laminar ocurre cuando las partculas del fluido se mueven en

lneas rectas al eje del conducto. A velocidades mayores las partculas se

mueven de una manera catica, en este caso el flujo es turbulento.

Osborne Reynolds estableci experimentalmente un parmetro para

determinar el rgimen de flujo en tuberas, a este parmetro le llamo

numero de Reynolds. El flujo laminar se presenta cuando Nre < 2300, y el

flujo turbulento cuando Nre > 3100.

Para flujo laminar de una sola fase (Nre < 2300), (f) depende

exclusivamente del valor del (Nre) y esta dado por:

Para flujo turbulento (Nre > 3100), (f) est dado por la ecuacin deColebrook y White:

Se observa que para calcular (f) se requiere un proceso iterativo, debido

a que (f) se encuentra en ambos lados de la igualdad. Basndose en la

ecuacin 3.10, Moody preparo un diagrama para determinar el factor defriccin en tuberas de rugosidad comercial (figura 3.2)


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13

El diagrama de Moody es el siguiente:

Figura 3-2 Factor de friccin para cualquier tipo de tubera comercial

1) Se observa que para valores de (Nre < 2300) flujo laminar, (f)depende exclusivamente del nmero de Reynolds.

2) A partir de (Nre > 3100) se inicia la zona de flujo turbulento. Dentro

de esta, (f) depende tanto del (Nre) como del valor de rugosidad

relativa (/d), el cual es un valor adimensional.

3) La zona francamente turbulenta se inicia a diferentes valores de (Nre),

dependiendo del valor de la rugosidad relativa (/d). en la zona (f) es

independiente del (Nre) y varia nicamente con el valor de (/d), elvalor de (f) en esta zona es calculada por la siguiente ecuacin:

4) Cuando el flujo es crtico (2300 < Nre < 3100), (f) se puede aproximar

con la siguiente expresin:


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14

De esta manera se pueden calcular los valores del factor de friccin (f)

dependiendo el tipo de flujo que tengamos. Posteriormente el valor de (f)

ser utilizado para calcular las cadas de presin por friccin.

3.4 Flujo de una sola Fase

i) Flujo de lquido

De la ecuacin 3.6, el gradiente de presin total despreciando el efecto

por aceleracin se puede escribir de la siguiente manera:

La cada de presin por elevacin se calcula de la siguiente manera:

Donde:

h = Diferencia de altura (pie)

La perdida de presin por friccin en unidades practicas, se obtiene a

partir de la ecuacin de Darcy, quedando de la siguiente forma:

Donde:


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15

q = Gasto de liquido (bpd)

L = Longitud de la tubera (millas)

d = Dimetro de la tubera (pg)

Para obtener la cada de presin total a lo largo de una tubera, sumamos

las cadas de presin debido a la elevacin y a la friccin. La ecuacin

final queda de la siguiente manera:

Como ya vimos, necesitamos obtener el valor del nmero de Reynolds

para encontrar el valor del factor de friccin (f), por lo que tambin es

importante encontrar el factor de conversin que nos permite calcular el

(Nre) en unidades prcticas, el cual queda de la siguiente forma:

Donde:

q = Gasto de liquido (bpd)


= Viscosidad relativa del liquido

ii) Flujo de gas

Como ya vimos anteriormente, la cada de presin total es la suma de la

cada de presin por elevacin y por friccin. Para flujo de gas, la forma

de calcular la cada de presin por elevacin y por friccin es partiendo

de la ecuacin de Darcy, haciendo las sustituciones convenientes laecuacin final queda de la siguiente forma:


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16

PF = 5

2

0

0 ).460(.

46098,519 d

LTZgq

T

Pf

Observamos en la ecuacin anterior que la cada de presin por friccin

esta en funcin del valor de la presin media P y es definida como

P = (P1 + P2)/2, y adems puede ser definida como. PF= (P1 - P2)

Por lo tanto, si multiplicamos ambos miembros de la ecuacin por P y

buscamos el factor de conversin para unidades prcticas, obtenemos lo

siguiente:

Donde:

q = Gasto de gas (pcd)

L = Longitud de la tubera (millas)


f = Factor de friccin

P = Presin media

T = Temperatura media

= Densidad relativa del gas

Z =Factor de compresibilidad del gas medido a P y T

y = Presin al inicio y el final > (lb / )

y = Presin y Temperatura a C.S, normalmente 14,7 (lb / ) y 60

F

La cada de presin debido al cambio de elevacin se expresa de la

siguiente forma:


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17

Por lo que las prdidas por elevacin en unidades practicas queda de la

siguiente forma:

Nuevamente podemos sustituir el valor de por ( - ) y multiplicar

ambos miembros de la ecuacin por , obteniendo lo siguiente:

Donde:

h = Elevacin con respecto a un nivel base (pie)

Es importante sealar que el valor de h se toma a un nivel base que

normalmente es la superficie, el valor de h ser positivo hacia arriba y

negativo en caso contrario. Otra forma de ver el signo de h es el

siguiente: Si el flujo va en contra de la fuerza de gravedad, el valor de ladiferencia de alturas (h) ser positivo, por otro lado si el flujo va en el

mismo sentido de la fuerza de gravedad, el valor de la diferencia de

alturas (h) ser negativo.

La ecuacin 3.18 es la que nos permite evaluar exclusivamente las

prdidas de presin por elevacin. Como se observa, a diferencia de la

ecuacin de perdida por friccin, es necesario suponer un valor de

para obtener una P y as calcular las prdidas de presin por elevacin.

Por lo tanto se necesita un proceso iterativo hasta alcanzar que la

supuesta sea aproximadamente igual a la calculada.

Sumando las ecuaciones 3.17 y 3.18 podemos calcular y segn sea

el caso, tomando en cuenta las siguientes suposiciones:

- Flujo en rgimen permanente.


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18

- Flujo de una sola fase (gas).

- Prdidas por aceleracin despreciables.

Como se puede observar en la ecuacin anterior, se debe suponer un

valor de para poder obtener el valor de P y con este calcular el valor

de Z .

La ecuacin 3.19 puede ser despejada para obtener un gasto

determinado dadas unas condiciones de presin de entrada y salida,

como el dimetro de la tubera.

Donde:

O bien el dimetro dadas unas condiciones de presin y gasto:

Al igual que el flujo de lquido por tuberas, es conveniente obtener una

ecuacin del nmero de Reynolds para flujo de gas en las que sus

factores estn en unidades prcticas. Haciendo las respectivas

sustituciones el (Nre) en unidades de campo queda de la siguiente forma:


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19

Donde:

= Gasto de gas (pcd)

= Densidad relativa del gas


= Viscosidad del gas (cp)

Como la distribucin de presiones en un gaseoducto no es lineal, se

recomienda el uso de la siguiente ecuacin para obtener la presin

media.

2

2

2

1

3

2

3

1

3

2

PP

PPP 3.24)

Al igual que en el flujo de lquidos por tuberas, la eficiencia es un factor

de ajuste para compensar los efectos de corrosin, erosin, rugosidad e

incrustaciones que no se consideran en la deduccin de las ecuaciones

de flujo, de tal forma que los resultados que se obtengan deben sercorregidos para obtener el gasto real. Los valores ms comunes de EF

(Eficiencia de flujo) para flujo de gas, segn Ikoku son:

LneaContenido de

lquido gal/MMpieEF

GAS SECO 0,1 0,92

GAS HUMEDO 7,2 0,77

GAS CONDENSADO 800 0,6

3.5 Flujo Multifasico en Tuberas

El flujo multifasico en tuberas es definido como el movimiento

concurrente de gas libre y liquido en las tuberas. El gas y el lquido

pueden existir como una mezcla homognea, o el lquido puede estar en

baches con el gas empujando detrs de l, u otras combinaciones de

patrones de flujo pueden estar presentes. El gas puede estar fluyendo


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20

con dos lquidos (aceite y agua) y existir la posibilidad de que los dos

lquidos puedan estar emulsificados. Los problemas de flujo multifasico

pueden ser divididos en 4 categoras:

1) Flujo multifasico vertical

2) Flujo multifasico horizontal

3) Flujo multifasico inclinado

4) Flujo multifasico direccional

Los fluidos despus de entrar al pozo viajan a travs de la tubera de

produccin o por el espacio anular hacia la superficie, esto implica

problemas de flujo multifasico vertical o direccional. Al llegar a la

superficie los fluidos pueden o no pasar a travs de un estrangulador, y

de ah fluir a travs de tuberas llamadas lneas de descarga, este flujo

multifasico a travs de las lneas de descarga implica problemas de flujo

multifasico horizontal o inclinado.

La aplicacin de correlaciones de flujo multifasico para predecir las

cadas de presin en tuberas es extremadamente importante para laindustria petrolera. Estos son algunos de sus usos:

1) Flujo natural: Cuando los fluidos son producidos desde el yacimiento y

a travs de todo aparejo de produccin la energa es disipada. Para

prolongar la vida fluyente de los pozos tanto como sea posible hay

una necesidad de minimizar las prdidas de energa (presin), esto se

puede lograr teniendo un ptimo diseo del aparejo de produccin.

2) Instalaciones de sistema artificiales: las prdidas de presin en

tuberas verticales son necesarias para el propio diseo de muchos

sistemas artificiales de produccin. Por ejemplo en bombeo

neumtico, ya que al inyectar gas se tiene flujo multifasico en la

tubera de produccin.

3) Diseos de tuberas que transportan flujo multifasico: Determinar los

dimetros y longitudes ptimas de tuberas que transportan flujo


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21

multifasico. Un ejemplo de estos son tuberas de produccin, lneas de

descarga, lneas de transporte de condensados, gaseoductos cuando

algn qumico est siendo inyectado para prevenir el congelamiento

etc.

Como se ha estado mencionando el conocer las cadas de presin

para flujo multifasico en tuberas sirve para optimizar las producciones

de los pozos petroleros y as obtener una mayor rentabilidad de los

proyectos.

i) Propiedades de los Fluidos

Otro aspecto que es importante tratar cuando se habla de flujo

multifasico en tuberas es el de las propiedades de los fluidos (aceite, gas

y agua), ya que en todo momento del transporte de fluidos, la presin y la

temperatura estn variando por lo que las propiedades de los fluidos

tambin varan.

Algunas propiedades de los fluidos son las siguientes:

Factores de volumen: .

Relaciones gas-aceite: R, .

Densidades: .

Viscosidades: .

Compresibilidades:

Factor de volumen del aceite y gas (B0 y Bg)

Standing.

Donde:


27/95

22

Vzquez.

Donde es el valor de la densidad relativa del gas normalizado a una

presin de separacin de 100 (lb / ) y se obtiene de la siguiente

ecuacin:

Donde los coeficientes dependen de la densidad API del aceite

Coeficiente API < 30 API > 30

C1 (4,677 x ) (4,67 x )

C2 (1,751 x ) (1,1 x )

C3 (-1,811 x ) (1,337 x )

De la ecuacin de los gases reales se obtienen el factor de volumen del

gas:

Para estos casos se tiene la siguiente nomenclatura:

Z = Factor de compresibilidad del gas

P = presin

T = Temperatura

API = Densidad del aceite en grados API


28/95

23

Densidad del gas disuelto

Densidad del aceite

Saturado.

Bajo saturado

Donde:

Densidad del gas

Donde:

Densidad del agua saturada

Donde:


29/95

24

Viscosidad del aceite

Saturado

F = 3,03320 0,02023 API

Bajo saturado

Donde:

Relacin de solubilidad

Standing

Vzquez

Donde:

Los valores de los coeficientes se muestran en la siguiente tabla.

Coeficiente API< 30 API> 30


30/95

25

C1 0,0362 0,0178

C2 1,0937 1,187

C3 25,724 23,931

ii) Patrones de Flujo

Al fluir simultneamente en una tubera, las dos fases pueden fluir de

diferente forma, cada una de estas formas presenta una distribucin

relativa de una fase con respecto a la otra, constituyendo un patrn o tipo

de flujo. Las siguiente figura muestran el patrn de flujo en tubera

horizontal porBeggs figura 3-3.

Figura 3-3 Patrones de flujo horizontal, observados porBeggs

iii) Colgamiento


31/95

26

El colgamiento se define como la relacin entre el volumen de lquido

existente en una seccin de la tubera a las condiciones de flujo y el

volumen de la seccin aludida. Esta relacin de volmenes depende de

la cantidad de lquido y gas que fluyo simultneamente en la tubera

(figura 3-4). Generalmente, la velocidad con que fluye el gas es diferente

de la velocidad con que fluye el lquido, propiciando un resbalamiento

entre las fases.

Figura 3-4 Fenmenos de colgamiento y resbalamiento en una tubera

El trmino resbalamiento se usa para describir el fenmeno natural delflujo a mayor velocidad de una de las dos fases. Las causas de este

fenmeno son diversas; la resistencia al flujo por friccin es mucho menor

en la fase gaseosa que en la fase liquida. La diferencia de

compresibilidad entre el gas y el lquido, hace que el gas en expansin

viaje a mayor velocidad que el lquido. Cuando el lquido viaje a menor

velocidad que el gas en el primer caso y a mayor en el segundo.

Para calcular las prdidas de presin por elevacin (carga hidrosttica),

es necesario predecir con precisin el colgamiento considerando el

resbalamiento entre las fases.

Las expresiones establecidas porMukherjee y Brill son:

Donde:


32/95

27

= Tensin superficial del liquido

en el siguiente cuadro aparecen los coeficientes de la ecuacin 3.25 para

los diferentes patrones de flujo.

Direccin del

Flujo

Tipo de

Flujo

C1 C2 C3 C4 C5 C6

Horizontal o

ascendente

Todos -0,38011 0,12988 -0,11979 2,34323 0,47569 0,28866

Descendente Estratificado -1,33028 4,80814 4,17158 56,26227 0,07995 0,50489

Otros -0,51664 0,78981 0,55163 15,51921 0,37177 0,39395

Otros conceptos que se usan con frecuencia en los clculos de

gradientes para flujo multifasico, es el colgamiento sin resbalamiento ().Se define en la misma forma que pero se calcula a partir de las

condiciones de presin y temperatura de flujo existentes, considerando

las producciones obtenidas en superficie ( y R):

iv) Velocidades Superficiales

Es la velocidad que tendra cualquiera de las fases si se ocupara toda la

tubera. Se define por las expresiones siguientes:


33/95

28

Donde:

es el rea de la seccin transversal de la tubera. De esas ecuaciones

se observa que:

Velocidad real

Aplicando el concepto de colgamiento, se puede obtener la velocidad realcorrespondiente a cada fase:

Donde:

Gastos de lquido y gas

reas por donde pasa el lquido y el gas respectivamente

rea total de la seccin transversal

Densidad de la mezcla

La densidad de la mezcla de fluidos se obtiene a partir del colgamiento

con:

Algunos autores calculan la densidad de la mezcla sin considerar el

resbalamiento entre las fases esto es:

Tambin la densidad puede obtenerse a partir de la siguiente expresin:


34/95

29

Donde:M = Masa de la mezcla @ c.s por barril de aceite producido @ c.s

Volumen de la mezcla @ c.s por barril de aceite producido @ c.s

Los valores de M y se obtienen de las ecuaciones siguientes:

Sustituyendo las ecuaciones 3.40, 3.41 y 3.42 en la ecuacin 3.39 se

obtiene:

Calculo de

Sustituyendo las ecuaciones 3.43 y 3.47 en la ecuacin 3.38 se obtiene:

Gasto msico


35/95

30

Se define por la siguiente expresin: Y puede

obtenerse con cualquiera de las siguientes ecuaciones:

Donde:

Viscosidad de la mezcla

Dependiendo del mtodo que se aplica, se usan las siguientes

ecuaciones para obtener la viscosidad de la mezcla de fluidos:

Donde:

Adems:


36/95

31

3.6 Flujo Multifasico en Tuberas Horizontales

La perdida de presin total en la tubera de descarga debido a terreno

montaoso o accidentado, es la suma de las perdidas por friccin,aceleracin y o elevacin necesarias para transportar los fluidos a

lugares con mayor elevacin a cualquier distancia.

Para este captulo se puede aplicar la misma ecuacin general.

o:

En donde f, y se refieren a la mezcla y son definidos en forma

distinta por los autores de las distintas correlaciones.

i) Correlacin de Beggs y Brill Revisada

La correlacin original de Beggs y Brill es usada para la prediccin de

prdidas de presin y de holdup del lquido. Esta correlacin fue

desarrollada en el estudio de flujo bifsico en tuberas horizontales e

inclinadas. La correlacin es basada en un mapa de regmenes de flujo,

como si el flujo fuese totalmente horizontal. Un holdup horizontal es

calculado por las correlaciones, y luego es corregida para el ngulo de

inclinacin de la tubera.

Este mtodo fue publicado por primera vez en 1973, se han hecho

algunas modificaciones hasta la actualidad. Ha sido ampliamente usada

para prediccin en flujo horizontal y vertical, ya que considera ngulos de

inclinacin de tubera que van desde 0 hasta 90.

Los autores determinaron la siguiente ecuacin para calcular el gradiente

de presin:


37/95

32

Un procedimiento para resolver este mtodo es el siguiente:

1. Comenzando con la conocida, se estima el valor de la cada de

presin p. (si esta es cuesta abajo).

2. Calcula la presin media en el intervalo.

21

ppP , si p1 es la presin corriente abajo

21

ppP , si p1 es la presin corriente arriba

3. Con el anlisis PVT o correlacin apropiada, calcular:

4. Calcular la densidad relativa del aceite 0 :

5. Calcular las densidades del liquido y gas en a condiciones

de T y P .


38/95

33

6. Calcular los gastos de gas y lquidos a condiciones de escurrimiento.

Donde:

7. Calcular las velocidades superficiales del gas, liquido y la mezcla:

8. Calcular el flujo total de gasto msico del lquido y gas.

9. Calcular el contenido de lquido de entrada. (Colgamiento sin

resbalamiento)

10. Calcular el nmero de Froude, , la viscosidad del liquido, laviscosidad de la mezcla, y la tensin superficial, .


39/95

34

11. Calcular el Nmero de Reynolds sin resbalamiento y el nmero de

velocidad del lquido.

12. Para determinar el patrn de flujo que existe en el flujo horizontal,

calcular los parmetros correlacionados .

13. Determinar el patrn de flujo usando los siguientes lmites de la tabla

TABLA 3.1 LIMITE DE LOS PATRONES DE FLUJO POR BEGGS Y

BRILL.

Segregado < 0,01 yo

Transicin

Intermitenteo

Distribuido < 0,4 yo


40/95

35

14. Calcular el colgamiento horizontal, Si el patrn de flujo es

transicin, es necesario interpolar entre los valores de flujo segregado

y el intermitente.

Donde a, b y c son determinados para cada patrn de flujo de la tabla

3.2.

TABLA 3.2 COEFICIENTE PARA DETERMINAR EL COLGAMIENTOSEGN EL PATRN DE FLUJO.

Patrn de Flujo a b c

Segregado 0,98 0,4846 0,0868

Intermitente 0,845 0,5351 0,0173

Distribuido 1,065 0,5824 0,0609

15. Calcular el coeficiente del factor de correccin por inclinacin.

Donde d, e y g se determinan para cada condicin de flujo de la tabla 3.3:

TABLA 3.3 COEFICIENTES PARA LA CORRECCIN POR INCLINACIN.

Patrn de Flujo d e f g

Segregadoascendente

0,011 -3,768 3,539 -1,614

Intermitenteascendente

2,96 0,305 -0,4473 0,0978

Distribuidoascendente

Sin Correccin ( C = 0)

Todos los patronesde flujodescendentes

4,70 -0,3692 0,1244 -0,5056


41/95

36

16. Calcular el factor de correccin del colgamiento de lquido debido a la

inclinacin:

17. Calcular la densidad de la mezcla y el colgamiento de lquido

corregido con:

18. Calcular la relacin del Factor de Friccin de las dos fases con

respecto al Factor de Friccin sin resbalamiento .

Donde:

y:

S se determina en un punto del intervalo para y en este

intervalo, la funcin se calcula de:

19. Calcular el Factor de Friccin sin considerar el resbalamiento.


42/95

37

20. Calcular el factor de friccin de las dos fases.

21. Calcular:

Si el valor supuesto en el paso 1 y el calculado en el paso 15 no son

suficiente cercanos, el valor calculado es tomado como el nuevo valor

supuesto de p y el procedimiento se repite hasta que los valores sean

iguales. Este procedimiento se repite hasta estimar y calcular los valore

de p.


43/95

38

CAPTULO IV

DEFINICION DE INFRAESTRUCTURA DE EXPLOTACION

4.1 Anlisis de informacin disponible

La composicin del gas, caudal presin y temperatura de suministro

corresponden a los pozos de los campos Palometa y Santa Rosa Este.

Las propiedades de los fluidos utilizados para el diseo son las que a

continuacin se

Indican.

i) Campo Palometa

En campo Palometa se ubican tres pozos. Los cuales tienen la siguiente

denominacin: PNW-X1, PNW-X2 y PNW-X3

1) Datos del pozo PNW-X1

Produccin de lquidos : 17 BPD

Produccin de Gas : 12 MMSCFD

Presin de Surgencia : 2490 psig

Temperatura : 110 F

Composicin molar (%molar).

Nitrgeno : 5,45

Dixido de carbono : 11,13

Metano : 82,48

Etano : 0,63

Propano : 0,18

i Butano : 0,02

n Butano : 0,03

i Pentano : 0,03

n Pentano : 0,01

Hexano : 0,01

Heptano : 0,03

2) Datos del pozo PNW-X2Produccin de lquidos : 30 BPD


44/95

39

Produccin de Gas : 4,3 MMSCFD


Temperatura : 110 F


Nitrgeno : 0,28


Metano : 86,06

Etano : 0,64

Propano : 0,17

i Butano : 0,02

n Butano : 0,05

i Pentano : 0,00

n Pentano : 0,00

Hexano : 0,04

Heptano : 0,04

3) Datos del pozo PNW-X3




Temperatura : 110 F


Nitrgeno : 0,45


Metano : 88,40

Etano : 0,94Propano : 0,30

i Butano : 0,06

n Pentano : 0,11

i Pentano : 0,05

n Pentano : 0,05

Hexano : 0,07

Heptano : 0,02


45/95

40

ii) Campo Santa Rosa Este

1) Datos del pozo SRW-X6




Temperatura : 110 F


Nitrgeno : 1,51


Metano : 87,39

Etano : 0,92

Propano : 0,28

i Butano : 0,05

n Butano : 0,1

i Pentano : 0,04

n Pentano : 0,04

Hexano : 0,06

Heptano : 0,0





Temperatura : 110 F

Composicin molar (%molar).Nitrgeno : 0,23


Metano : 90,75

Etano : 2,93

Propano : 0,91

i Butano : 0,16

n Butano : 0,29i Pentano : 0,13


46/95

41

n Pentano : 0,13

Hexano : 0,18

Heptano : 0,0





Temperatura : 110 F


Nitrgeno : 1,65


Metano : 87,48

Etano : 0,96

Propano : 0,30

i Butano : 0,06

n Butano : 0,10

i Pentano : 0,04

n Pentano : 0,05

Hexano : 0,05

Heptano : 0,04

iii) Descripcin de los campos

El nmero total de los pozos productores previstos para los dos (2)

campos es de seis (6). Campo Palometa tres (3) y Santa Rosa Este (3).

Los sistemas de recoleccin (flowlines) transportaran la produccin de

los pozos hasta el manifold situado en las facilidades de produccin, las

cuales transportaran la produccin hasta la Planta Santa Rosa.


47/95

42

Figura 4-1 Configuracin del Proyecto

CUADRO 4.1 DATOS GENERALES DE PRODUCCIN

CAMPO PALOMETAParmetros Lneas de

RecoleccinPresin de Surgencia, psig 1675 2600 psigDiseo, MMSCFD/Lnea de recoleccin 4,3 12 MMSCFDPresin de Diseo, Psig 2160 psigPresin de Operacin, Psig 1700 psigTemperatura de Diseo, F 110 FParmetros Lnea de ProduccinGas, Max. y Min., MMSCFD/Lnea de

Produccin

12 45 MMSCFD

Crudo, Max. Y Min., BPD/Lnea de Produccin 125 195 BDPPresin de Diseo, Psig 2160 psigPresin de Operacin, Psig 1500 psigCAMPO SANTA ROSA ESTEParmetros Lneas de RecoleccinPresin de Surgencia, psig 1800 1920 psigDiseo, MMSCFD/Lnea de recoleccin 7,9 9 MMSCFDPresin de Diseo, Psig 2160 psigPresin de Operacin, Psig 1700 psig

Temperatura de Diseo, F 110 FParmetros Lnea de Produccin

N

NUEVA PLANTASANTA ROSA


48/95

43

Gas, Max. y Min., MMSCFD/Lnea deProduccin

12 45 MMSCFD

Crudo, Max. Y Min., BPD/Lnea deProduccin

111 236 BDP

Presin de Diseo, Psig 2160 psigPresin de Operacin, Psig 1400 psig

4.2 Localizacin del proyecto

Los Campos Palometa y Santa Rosa Este se encuentran ubicados en la

Provincia Santa Rosa a 142 km. de la ciudad de Santa Cruz. La

ubicacin de la Planta de tratamiento de gas se encuentra en el rea del

campo Humberto Surez Roca (HSR).

El camino de acceso al lugar de trabajo est conformado de la siguiente

manera:

Tramo Distancia

Estado del Camino

Santa Cruz Cruce Santa Rosa 78 km.

Asfaltado

Cruce Santa Rosa Batera HSR 65 km.

Camino ripiado

i) Datos del sitio de la Planta Santa Rosa

Coordenadas (UTM 20, PSAD-56)

X= 417,914 Y= 8122,407

X= 418,589 Y= 8122,211

X= 418,572 Y= 8121,829

X= 417,820 Y= 8122,124

Elevacin 280 m snm (918,60 ft ms)

Temperatura Max.:40 C (104 F)

Min: 5 C (41 F)

Max. Promedio: 34 C (93,2 F)

Min. Promedio: 12 C (104 F)

Humedad relativa 66-90%

Precipitacin 1500 mm/yr promedio (59 in/yr)Viento Direccin norte noreste predominante


49/95

44

Velocidad mxima 50 km/hr

Zona ssmica UBC 2B

4.3 Instalaciones superficiales en locaciones de pozo

Son reas donde se han perforado los pozos productores y consisten en

una lnea de interconexin con el arbolito de pozo, conexiones para

instrumentos asociados; sistema para el control de la corrosin y sistema

de aire para instrumento. Estas instalaciones han sido designadas segn

el campo al que pertenecen.

En el campo Palometa, se ubican tres pozos: PNW-X1, PNW-X2 y PNW-

X3

En el campo Santa Rosa Este, se ubican tres pozos: SRW-X4, SRW-X5 y

SRW-X6

Las locaciones requieren un rea aproximada de 100 x 100m (10.000

m2).

i) Configuracin de las instalaciones tpicas

Los equipos a instalar en estas locaciones se colocan de tal manera que

se reduzca al mnimo el impacto sobre las operaciones de perforacin o

intervencin y ocupen el menor espacio posible. Las bocas de pozo

(arbolito) para las locaciones estn diseadas segn la norma API 5000

y no son parte del proyecto.

ii) Instalaciones Tpicas

A continuacin se enumeran las instalaciones tpicas que componen las

instalaciones superficiales en locaciones de pozos:


50/95

45

Interconexin con arbolito de pozo: el sistema de interconexin

con el pozo est concebido en caeras de acero al carbono de 3,

clase 900#. Se colocara un tramo de caera de acero inoxidable

para la inyeccin de qumicos para el control de la corrosin.

Panel HIPPS (High Integrity Pressure Protection System) de pozo:

El panel HIPPS se utiliza para abrir y cerrar las vlvulas

SSV(Vlvulas de seguridad Master y Wing), ya sea local o

remotamente y la Vlvula de Sub-Superficie SCSSV.

Sistema de Gas para Utilitarios: Se instalara un Depurador de Gas

para Utilitarios, que se empleara para alimentar las bombas

neumticas de inyeccin de qumicos, para el control de la

corrosin.

Sistema de Desfogue: se instalara una lnea de desfogue hacia la

fosa de quema cuyo funcionamiento no ser continuo. Se prev su

uso nicamente en casos de emergencias y para las operaciones

de despresurizacin (accionamiento de vlvulas mecnicas).

Sistema de aire de Instrumentos: Se prev la instalacin de un

compresor accionado por energa generada por paneles solares, y

pulmones de aire. Que tendrn la funcin de suministrar aire al

Panel HIPPS (High Integrity Pressure Protection System).

Tinglados de proteccin: Se construirn tinglados para proteger losequipos de los sistemas de inyeccin de inhibidores de corrosin y

aire de instrumentos.

Suministro de energa: Se instalaran paneles solares para el

suministro de energa al compresor de aire y la instrumentacin

instalada en la locacin.


51/95

46

Seguridad en las Locaciones: Se construirn alambradas

perimetrales alrededor de las locaciones de forma tal de evitar el

ingreso de personas ajenas a la empresa.

Sistema de Telemetra y PLCs, Se proyecta la instalacin (por

parte de terceros) de PLCs en todos los pozos y facilidades de

produccin con un proyecto dividido en dos etapas (1ra. etapa con

la provisin de los PLCs con toda su infraestructura para el control

y monitoreo de las instalaciones localmente, y la 2da. etapa el

sistema de telemetra como instalacin futura para el monitoreo y

control remoto desde la sala de control de la Planta de SantaRosa).

iii) Control de corrosin

Ante la presencia de un alto contenido de CO2, se proveer un sistema

de inyeccin de inhibidor de corrosin a estos sistemas de ductos con el

fin de protegerlos internamente.

La funcin del sistema de inyeccin de qumicos ser la de almacenar y

proveer qumicos a las corrientes del proceso en las locaciones de pozos,

segn sea necesario.

El sistema de inyeccin de qumicos incluir adecuadas instalaciones de

almacenamiento bajo techo. El sistema est compuesto por bombas

dosificadoras neumticas accionadas por gas y un tanque de

almacenamiento que contara con una adecuada contencin secundariapara retener cualquier derrame que pueda producirse durante las

operaciones de carga y descarga de los mismos.

iii.1) Componentes principales sistema de corrosin

Kit de inyeccin de acero inoxidable

Tanque de dosificacin de qumicos

Bombas dosificadoras neumticas


52/95

47

iv) Sistema de gas para utilitarios

En las locaciones de pozo, la funcin del sistema de gas para utilitarios

ser de entregar gas para ser utilizado como medio neumtico en elaccionamiento de las bombas dosificadoras de inyeccin de qumicos

para el sistema de inhibidores de corrosin.

La fuente primaria de gas para utilitarios se tomara aguas abajo de la

lnea de produccin de cada pozo. El sistema contempla reguladores de

presin de gas, donde se bajara la presin utilizando un conjunto de

vlvulas de control. Los lquidos arrastrados se movern de la corriente

del gas mediante el Depurador de gas. La corriente de gas libre de

lquidos que sale del depurador ser enviada a las bombas dosificadoras.

iv.1) Componentes principales

Conjunto de vlvulas de regulacin de presin

Depurador de gas para utilitarios

v) Control de las locaciones de pozos

Se prev que el control de las instalaciones en las locaciones de pozos

se realizara localmente en la primera etapa del proyecto y a distancia

desde la Planta Santa Rosa en una segunda etapa. El control de los

procesos abarcara funciones tpicas tales como comunicaciones,

deteccin de ruptura de lneas, accionamiento y posiciones de todas las

vlvulas automticas (cerradas, abiertas), alarmas, presiones, flujo, etc.

El Sistema de control monitoreara las condiciones del proceso en las

locaciones de pozos y tomara la accin apropiada para mantener las

condiciones del proceso dentro de los lmites normales de operacin.

El alcance del proyecto prev la instalacin de toda la instrumentacin

necesaria para la implementacin de un sistema de control a futuro, ya

que no es parte de los trabajos en esta etapa el diseo e implementacin

del sistema de control y comunicacin.


53/95

Figura N 4-2 Locacin del Pozo PNW-X2

N.

P.

N.G.


54/95

49

4.4 Sistema de transporte de lquidos

Se prev la construccin de sistemas de conduccin (lneas de

recoleccin) que transportaran la produccin desde los pozos

productores hasta el manifold de campo situado en cada facilidad de

produccin.

Desde las Facilidades de produccin se construirn lneas que llevaran la

produccin (lneas de produccin) hasta la Planta Santa Rosa.

Los sistemas de recoleccin desde las locaciones de pozos hasta las

facilidades se construirn en acero al carbono. En las instalaciones

superficiales de pozos se instalara un tramo de caera en acero

inoxidable resistente a la corrosin. Se instalara adems un sistema de

inyeccin de inhibidor de corrosin a estos sistemas de ductos con el fin

de protegerlos internamente.

Las lneas de conduccin (lneas de produccin) desde las facilidades

hasta la Planta Santa Rosa sern de acero al carbono.

Se realizo un estudio hidrulico multifase de los sistemas de recoleccin

para determinar los tamaos ptimos de las caeras y reducir al mnimo

la presin en las locaciones de pozos, facilidades y la retencin de

lquidos en el sistema. El estudio incluyo las siguientes consideraciones:

Control de la corrosin por medio de una adecuada especificacin

de materiales (la presencia de CO2 y H2O pueden formar cidocarbnico en las condiciones operativas del sistema);

Necesidad y colocacin de sistema de inyeccin de inhibidores de

corrosin.

Produccin multifase (lquidos y gases) y caractersticas de

retencin de lquidos y formacin de bolsones de lquidos

(slugging) resultantes, tamao de las lneas de conduccin versus


55/95

50

velocidad de flujo, cadas de presin que afectan la presin en

cabeza de pozo, la presin de admisin de planta.

i) Determinacin del Dimetro de la Caera

Se realizo un estudio de flujo multifase de los sistemas de recoleccin y

produccin para determinar los tamaos ptimos de las tuberas y reducir

la presin en las bocas de pozos y la retencin de lquidos en el sistema.

Para la simulacin hidrulica se utilizo el software PIPESIM 2006.1

Fundamentals y la formula Beggs-Brill revisado Multiphase. En los

Cuadros siguientes se muestran los resultados de la simulacin y elesquema con la configuracin del sistema de conduccin.


56/95

CUADRO N 4.2 LINEA DE RECOLECCION PNW-X2

LINEA DE PRODUCCION DESDE FACILIDADES PALOMETA A FACILIDADES S


57/95

CUADRO N 4.3 LINEA DE PRODUCCION DESDE FACILIDADES PALOMETA A FACILID


58/95

CUADRO N 4.4 LINEA DE RECOLECCION SRW-X4


59/95

CUADRO N 4.5 LINEA DE PRODUCCION DESDE FACILIDADES SANTA ROSA OESTE


60/95

Figura N 4-3 Campo Palometa Y Santa Rosa Este


61/95

56

i.1) Lneas de Recoleccin

Para determinar el dimetro de las lneas de los pozos hasta el manifold,

se elige el pozo ms alejado. Las lneas estn dimensionadas en un

dimetro nominal de 3.

Se construirn (6) lneas de recoleccin. Las mismas sern de 3 DN y se

iniciaran aguas debajo de la vlvula de bloqueo, ubicada en una cmara

de vlvulas dentro de la locacin de cada pozo. Estas lneas finalizan en

un manifold de produccin ubicado dentro de las Facilidades de

Produccin de cada campo.

El tendido de las lneas utilizara un DDV de ancho variable, entre 10 a 15

metros.

i.2) Lneas de Produccin

Se construirn dos (2) lneas de produccin. Las mismas sern de 6 DN

y se iniciaran en trampas lanzadoras. Estas lneas finalizan en una

trampa receptora ubicada dentro de las Facilidades de Produccin de

cada campo y en la Nueva Planta Santa Rosa.

El tendido de las lneas utilizara un DDV de 15 metros de ancho.

Los tamaos de las lneas seleccionadas para las lneas de produccin

son las siguientes:

CUADRO N 4.6 TAMAO DE LNEA

SEGMENTODE LINEA

DIAMETRONOMINAL

LONGITUD

Pulg. kmFac. Palometa Fac. Santa Rosa

Este6 11,179

Fac. Santa Rosa Este PlantaSanta Rosa

6 5,566


62/95

57

A continuacin los parmetros del diseo:

Lneas de Recoleccin Palometa

Presin de diseo: 2160 psi

Presin mxima de operacin: 1700 psi

Presin mnima de operacin: 1680 psi

Cdigo de diseo: ASME B 31.8

Construccin: Uniones soldadas

Normas de soldadura: API 1104

Prueba hidrosttica: API RP 1110

PNW X1:

Producto: Hidrocarburo (en una mezcla

de gas + Condensado)

Dimetro nominal: 3

Material de la tubera: Acero al carbono API 5L X56

Espesor de la tubera: 0,300

Vida til: 10 aos

Sobre espesor por corrosin: 0,115

Sobre espesor por erosin: 0,092

Materiales del revestimiento externo: Polietileno tri capa Materiales del revestimiento interno: ninguno

Extensin aproximada: 1,17 km.

PNW X2:



Dimetro nominal: 3


63/95

58



Vida til: 10 aos



Materiales del revestimiento externo: Polietileno tri capa

Materiales del revestimiento interno: ninguno

Extensin aproximada: 5,106 km.PNW X3:



Dimetro nominal: 3

Material de la tubera: Acero al carbono API 5L Gr. B


Vida til: 10 aos





Extensin aproximada: 67 m.

Lneas de Recoleccin Santa Rosa Este

Presin de diseo: 2160 psi



Cdigo de diseo: ASME B 31.8


64/95

59


Normas de soldadura: API 1104


SRW X4:



Dimetro nominal: 3

Material de la tubera: Acero al carbono API 5L Gr. B


Vida til: 10 aos





Extensin aproximada: 3,602 km

SRW X5:



Dimetro nominal: 3 Material de la tubera: Acero al carbono API 5L X56


Vida til: 10 aos





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60


Extensin aproximada: 79 m.

SRW X6:



Dimetro nominal: 3



Vida til: 10 aos






Lneas de Produccin Facilidades Palometa Facilidades Santa

Rosa Este



Dimetro nominal: 6



Vida til: 10 aos




66/95

61




Presin de Diseo: 2160 psi



Cdigo de Diseo: ASME B 31.8

Construccin: Uniones soldadas Norma de soldadura: API 1104


Lneas de Produccin Facilidades Santa Rosa Este Planta Santa

Rosa



Dimetro nominal: 6



Vida til: 10 aos






Presin de Diseo: 2160 psi



67/95

62


Cdigo de Diseo: ASME B 31.8


Norma de soldadura: API 1104


ii) Calculo de Espesor de la Caera

ii.1) Lneas de Recoleccin

Debido a que no existe un Cdigo para el diseo de ductos

trifsicos y considerando que los ductos transportaran principalmente

gas, con una pequea proporcin de hidrocarburos lquidos, se adopto la

metodologa del Cdigo ASME B31.8 -Tuberas para la Transporte y

Distribucin de Gas Natural

El factor de diseo se los determina en base a la influencia de 100

yardas a cada lado del eje del ducto y se divide la longitud total del ductoen segmentos de 1 milla o 1,609 km. de tal manera que se obtenga la

mayor cantidad posible de viviendas tal como indica el ASME B31.8.

Una vez obtenida la cantidad de viviendas para cada seccin, se

determinan las Clases de Localizacin y los factores de diseo de

acuerdo a la Tabla 841.114 del ASME B31.8.

Debido a que no se atraviesa ningn sector poblado durante toda latrayectoria de los ductos, todo el trayecto clasifica como Clase de

Localizacin 1. En cuanto a la divisin, se recomienda aplicar Divisin 2

debido a que se requiere un menor factor de diseo lo que represente un

mayor factor de seguridad.

Para la Clase de Localizacin 1, Divisin 2, los factores de diseo

aplicables son:


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63

f Ducto F = 0,72

f Instalaciones superficiales F = 0,50

TABLA N 4.6 DEL CODIGO 841.114 DEL ASME B31.8

Factor de diseo F, (relativo al tipo de locacin)

Clase 1, divisin 2 0,72

Clase 2 0,6

Clase3 0,5

Clase4 0,4

ii.2) Lneas de Produccin

Estas lneas no atraviesan ningn sector poblado durante toda su

trayectoria. Todo el trayecto clasifica como Clase de Localizacin 1. En

cuanto a la divisin, se recomienda aplicar Divisin 2 debido a que

requiere un menor factor de diseo lo que representa un mayor factor de

seguridad.

Para la Clase de Localizacin 1, Divisin 2, los factores de diseo

aplicables son:

f Ducto F = 0,72

f Instalaciones superficiales F = 0,50

ii.2.1) Frmula de Clculo

Ser adoptada la Formula de Barlow, de acuerdo al Cdigo ASME B31.8.

PxDe

2xSxFxExT

Donde:

P = Presin de diseo del proyecto


69/95

64

D = Dimetro nominal externo

S = Tensin de fluencia

F = Factor de diseo

T= Factor de temperatura

e = espesor calculado en pulgadas

ii.3) Determinacin de los Espesores para las Lneas de Recoleccin

y Produccin

Se hizo un estudio para la determinacin de los espesores de caeras.

En la tabla 4.7 y tabla 4.8 se muestran los resultados del clculo de

espesores de caeras, para los diferentes dimetros que sern utilizados

en las lneas de recoleccin y produccin del proyecto.

ii.4) Determinacin de los espesores para las Instalaciones

Superficiales

Para la determinacin de los espesores de las instalaciones superficiales

ubicadas en las locacion de pozo y facilidades de produccin se utilizo los

valores indicados en el estudio realizado, como ser sobre espesor por

corrosin y erosin.

En la tabla 4.9 tabla 4.10 y tabla 4.11 se muestran los resultados para

los diferentes dimetros que sern utilizados.


70/95

TABLA N 4.7 DE ESPESORES PARA LAS LINEAS DE RECOLEC

Para vida til 10 aos LINEASPozo PNW X1 Pozo PNW X2 Pozo PNW X3 Pozo SR

DISEO

VIDA UTIL (aos) (11) 10 10 10 10DIAMETRO (in) 6 6 3 3P. DISEO (psi) 2160 2160 2160 216P. OPER (psi) 1500 1400 1700 140TEMP ( C) 27 27 43,3 43,3Caudal GAS (m3/d) 628432 710416 110432 2235Caudal AGUA (m3/d) 5,6 0,4 0,1 0,071Caudal OIL (m3/d) 6,8 5,2 2,544 0,096V de flujo (1) 4,8 9 2,71 5,6PATRON de flujo (1) SEGREGADO TRANSICION TRANSICION SEGREG

CORROSION %CO2 13 9,6 9,55 9,59Pparcial CO2 (psi) 194,155 134,326 162,3 134,Vc min(mpy) (2) 127,9970121 95,87345629 219,4 191,Vc max(mpy) (3) 652,0316821 513,5196122 804,1 764,Vc limite (mpy) (4) 3,2 2,4 5,5 4,8

SELECCIN ALTERNATIVAS 1 1 2 2MATERIAL API 5L X56 API 5L X56 API 5L X56 API 5L

EROSION Ve limite (mpy) (5) 12,7 15,9 6,2 7,3M LIMITE r/s 6 0 140 0 058 0 052 0 01

ESPESORESESPESOR (in) total 0,432 0,432 0,150 0,15SOBREESPESOR (in) 0,127 0,159 0,062 0,07SOBREESPESOR (in) 0,128 0,096 0,088 0,07

RIESGO CORROSION INTERNA (7) ALTO ALTO MEDIO-ALTO MEDIO-AEROSION MEDIO MEDIO MEDIO BAJEROSION- CORROSION BAJO BAJO BAJO BAJCORROSION EXTERNA MEDIO MEDIO MEDIO MEDFALLA MECANICA (9) BAJO BAJO MEDIO MED

RECOMENDACION

SCHEDULE 80 80 80 80ESPESOR 0,432 0,432 0,300 0,30INHIBIDOR DE CORROSION Soluble en H2O Soluble en H2O NO NODOSIFICACION (ltr/d) (10) 15 6 8 8RECUBRIMIENTO INTERNO NO NO NO NO

CONTROL DE SOLIDOS NO NO NO NOSINTEC ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA1 ALTERNATIVA 2 ALTERNAT


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TABLA N 4.8 DE ESPESORES PARA LA LINEA DE PRODUCC

LINEAS DE PRODUCPALOMETA STA. ROSA ESTE STA. R

DISEO

VIDA UTIL (aos) (11) 10 DIAMETRO (in) 6 P. DISEO (psi) 2160 P. OPER (psi) 1500 TEMP ( C) 27 Caudal GAS m3/d 628432Caudal AGUA (m3/d) 5,6 Caudal OIL (m3/d) 6,8 V de flujo (1) 4,8 PATRON de flujo (1) SEGREGADO

CORROSION %CO2 13 Pparcial CO2 (psi) 194,155Vc min(mpy) (2) 127,9970121Vc max(mpy) (3) 652,0316821Vc limite (mpy) (4) 3,2

SELECCIN ALTERNATIVAS 1 MATERIAL API 5L X56

EROSIONVe limite (mpy) (5) 12,7

M LIMITE (gr/s) (6) 0,140

ESPESORESESPESOR (in) total 0,432 SOBREESPESOR (in) p/erosion 0,127 SOBREESPESOR (in) p/corrosion 0,128

RIESGO CORROSION INTERNA (7) ALTO EROSION MEDIO EROSION- CORROSION BAJO CORROSION EXTERNA (8)BAJO MEDIO FALLA MECANICA (9) BAJO

RECOMENDACION

SCHEDULE 80 ESPESOR 0,432 INHIBIDOR DE CORROSION Soluble en H2ODOSIFICACION (ltr/d) (10) 15 RECUBRIMIENTO INTERNO NO CONTROL DE SOLIDOS NO SINTEC ALTERNATIVA 1 ALTERN


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67

NOTAS

(1) De acuerdo a clculos.

(2) Segn modelo de Waard 1993.(3) Segn modelo de Waard 1995.

(4) Velocidad de corrosin limite, con el sistema bajo dosificacin de

inhibidor, a controlar por monitoreo de corrosin.

(5) Velocidad de erosin estimada para consumir completamente el

sobreespesor por erosin en 20 aos.

(6) Produccin de slidos estimada para generar la velocidad de erosin

del punto anterior.(7) Este ndice considera el riesgo de corrosin generalizado por CO2 y

de corrosin localizada por ataque microbiano potencial.

(8) La estimacin del riesgo por corrosin externa se realiza bajo los

siguientes supuestos; a) Instalacin de Sistema de PC por corriente

impresa en todas las lneas desde Planta Santa Rosa; b) Aplicacin

de recubrimiento externo tipo PE excluido tricapa de resistencia

mecnica compatible con procedimientos de instalacinestandarizados.

(9) Riesgo de falla mecnica bajo la presin operativa. Deber

reevaluarse el riesgo en el futuro ante eventuales incursiones de

presin por encima de este lmite.

(10) La dosificacin de inhibidor se realiza tomando como base la

correspondiente al clculo de particiones. Sobre el valor as obtenido

se incrementaron los volmenes diarios para reflejar la necesidad de

una inyeccin practica mnima. Debe tenerse presente que esta es

una estimacin de partida la cual deber ajustarse en funcin de las

recomendaciones del proveedor en funcin de la formulacin

especifica del sistema de inhibicin a aplicar. As mismo se

recomienda la utilizacin de biocida sujeto a ensayos de los fluidos

de produccin.


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68

TABLA N 4.9 ESPESORES DE CAERIAS INSTALACIONES

SUPERFICIALES EN LOCACIONES DE POZO


74/95

69

TABLA N 4.10 ESPESORES DE CAERIAS FACILIDADES SANTA

ROSA ESTE


75/95

70

t = esp. de clculo

t = Pd De tm = t + Se + Sc

2 . S . F . E . T ta = esp. adoptado

NPS Pd De MA TERIAL S (smys) E F T t tm ta sch.( Psig ) ( " ) (PSI) ( " ) ( " ) ( " )

FACILIDADES PALOMETA

Se = 0,127", sobreespesor por erosin

Sc = 0,128", sobreespesor por corrosin

4" 2160 4,500 API 5L X 42 42000 1 0,5 1 0,231 0,486 0,531

4" 2160 4,500 API 5L X 52 52000 1 0,5 1 0,187 0,442 0,531

4" 2160 4,500 API 5L X 56 56000 1 0,5 1 0,174 0,429 0,438

4" 2160 4,500 API 5L X 60 60000 1 0,5 1 0,162 0,417 0,438

4" 2160 4,500 API 5L X 65 65000 1 0,5 1 0,150 0,405 0,4384" 2160 4,500 API 5L X 70 70000 1 0,5 1 0,139 0,394 0,438

19,000

6" 2160 6,625 API 5L X 42 42000 1 0,5 1 0,341 0,596 0,625

6" 2160 6,625 API 5L X 52 52000 1 0,5 1 0,275 0,530 0,562

6" 2160 6,625 API 5L X 56 56000 1 0,5 1 0,256 0,511 0,562

6" 2160 6,625 API 5L X 60 60000 1 0,5 1 0,239 0,494 0,500

6" 2160 6,625 API 5L X 65 65000 1 0,5 1 0,220 0,475 0,500

6" 2160 6,625 API 5L X 70 70000 1 0,5 1 0,204 0,459 0,500

8" 2160 8,625 API 5L X 42 42000 1 0,5 1 0,444 0,699 0,719

8" 2160 8,625 API 5L X 52 52000 1 0,5 1 0,358 0,613 0,625

8" 2160 8,625 API 5L X 56 56000 1 0,5 1 0,333 0,588 0,594

8" 2160 8,625 API 5L X 60 60000 1 0,5 1 0,311 0,566 0,594

8" 2160 8,625 API 5L X 65 65000 1 0,5 1 0,287 0,542 0,562

8" 2160 8,625 API 5L X 70 70000 1 0,5 1 0,266 0,521 0,562

10" 2160 10,750 API 5L X 52 52000 1 0,5 1 0,447 0,702 0,719

10" 2160 10,750 API 5L X 56 56000 1 0,5 1 0,415 0,670 0,719

10" 2160 10,750 API 5L X 60 60000 1 0,5 1 0,387 0,642 0,719

10" 2160 10,750 API 5L X 65 65000 1 0,5 1 0,357 0,612 0,625

10" 2160 10,750 API 5L X 70 70000 1 0,5 1 0,332 0,587 0,625

NOTA:

Se utiliz los datos de la alternativa 1, seleccionada por SINTEC

TABLA N 4.11 ESPESORES DE CAERIAS FACILIDADES

PALOMETA

iii) Mxima Presin de Operacin (M.P.O.)

iii.1) En Lneas de Recoleccin

A pesar que la presin de operacin normalmente estar en un rango de

1400 a 1700 psig, se instalaran todos los accesorios en ANSI 900, por lo

que la mxima presin de operacin estar limitada por la presin de

diseo de los fitting, es decir 2160 psig a 100 F


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71

Para el ducto se recomienda utilizar caera API 5L sin costura o con

costura fabricada mediante el proceso de soldadura de arco elctrico

(ERW).

iii.2) En Lneas de Produccin e Instalaciones Superficiales

A pesar que la presin de operacin normalmente estar en un rango de

1200 a 1500 psig, se instalaran todos los accesorios en ANSI 900, por lo

que la mxima presin de operacin estar limitada por la presin de

diseo de los fitting, es decir 2160 psig a 100 F

Para el ducto se recomienda utilizar caera API 5L sin costura o concostura fabricada mediante el proceso de soldadura de arco elctrico

(ERW).

4.5 Facilidades de produccin

Son instalaciones destinadas a recibir la produccin de cada campo en

un manifold y para luego realizar la medicin fiscal mediante un

separador de produccin que medir la produccin por campo (petrleo,

agua y gas), y luego enviar la produccin total del campo hacia la Planta

Santa Rosa mediante una lnea troncal.

Estas instalaciones han sido designadas como: Facilidades Santa Rosa

Este y Palometa. Dos de ellas prximas a las locaciones de pozo.

Las instalaciones requieren un rea aproximada de 50 x 50m (2500 m2).

i) Componentes Principales

Manifold de Produccin

Separador de Produccin

Medicin de fluidos

Trampa de Lanzamiento/Recepcin

Sistema de gas para instrumentos

Conexin de instalaciones de tratamiento de agua producidas

Conexin sistema de venteo


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72

i.1) Manifold de Produccin

Su finalidad es recibir la produccin del campo en los cabezales de

prueba intermedia y produccin.

Facilidades Santa Rosa Este, constara de tres cabezales: Produccin,

Intermedia y prueba en serie ANSI 900. Acceso para cuatro (4)

pozos.

Facilidades Palometas, constara de dos cabezales: Produccin y

prueba en serie

ANSI 900. Acceso para cuatro (4) pozos.

i.2) Separador de Produccin

El propsito de esta etapa del proceso es separar el gas, petrleo y agua

presente en el condensado proveniente de los pozos para su medicin

fiscal.

El separador de produccin se diseara para poder captar la produccin

total del campo y constara de un recipiente horizontal, de separacin

trifsica, con baldes y vertederos de separacin en la fase liquida yrompe nieblas en la gaseosa. Constara con medidores de caudal en cada

una de las fases, controladores de nivel y vlvulas controladoras de

caudal en ambas lneas de condensado y de agua, controlador de

presin sobre lnea de gas, visores de nivel en ambos niveles de

separacin de fases, manmetros y termmetros locales, vlvulas de

seguridad, transmisores de presin y de presin diferencial para los

medidores, con by pass en cada vlvula de control, vlvulas de bloqueo,entrada de hombre, etc. y ser diseado como un paquete

autotransportable, para lo cual ser montado sobre un patn metlico con

todas las caeras e instrumentacin asociada debidamente soportada.

i.2.1) Gua Tcnica Separadores

Separador de Produccin Santa Rosa Este

Capacidad de diseo: 30 MMscfd


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73

Separador de Produccin Palometas

Capacidad de diseo: 30 MMscfd

Presin de Diseo : 2160 psig

Temperatura de Diseo : 100 F

i.3) Sistema de Medicin de los fluidos

La medicin de la produccin por campo ser del tipo Medicin Fiscal,

para la lnea de gas medidores de placa orificio segn AGA 3. En la lnea

de petrleo se utilizara medidores tipo coriolis. Para la lnea de agua seutilizara medidores de flujo magntico.

i.3.1) Gua Tcnica

TABLA N 4.12 SEPARADOR DE PRODUCCIN SANTA ESTE

Separador de Produccin Santa Rosa Este (V-0400)

Descripcin Unidades Valor

CAUDAL GASCapacidad de Diseo MMscfd 30Caudal de Gas Mximo MMscfd 17Caudal de gas Mnimo MMscfd 6CAUDAL CONDENSADOCapacidad de Diseo BDP 200Caudal de Condensado Mximo BDP 111Caudal de Condensado Mnimo BDP 65CAUDAL AGUACapacidad de Diseo BDP 200

Caudal de Agua Mximo BDP 100Caudal de Agua Mnimo BDP 100PRESIONPresin Mxima (Diseo) psig 2160Presin Operacin Normal psig 1230Presin Mnima Operacin psig 870TEMPERATURATemperatura Mxima F 120Temperatura Normal F 100Temperatura Mnima F 80


79/95

74

TABLA N 4.13 SEPARADOR DE PRODUCCIN PALOMETA

Separador de Produccin Palometa (V-0300)

Descripcin Unidades ValorCAUDAL GASCapacidad de Diseo MMscfd 30Caudal de Gas Mximo MMscfd 28Caudal de gas Mnimo MMscfd 6CAUDAL CONDENSADOCapacidad de Diseo BDP 200Caudal de Condensado Mximo BDP 195Caudal de Condensado Mnimo BDP 125CAUDAL AGUA

Capacidad de Diseo BDP 200Caudal de Agua Mximo BDP 100Caudal de Agua Mnimo BDP 100PRESIONPresin Mxima (Diseo) psig 2160Presin Operacin Normal psig 1421Presin Mnima Operacin psig 9006TEMPERATURATemperatura Mxima F 120Temperatura Normal F 100Temperatura Mnima F 80

i.4) Trampas de Lanzamiento y Recepcin

Los dispositivos de lanzamiento y recepcin de pigs, se instalaran al

comienzo y final de cada lnea de produccin (normalmente entre cada

Facilidad y Planta Santa Rosa).

Se disean para la limpieza de las lneas de produccin y de acuerdo al

dimetro de estas. Constaran del barril de pigs, tapa de cierre rpido(closure), drenajes, manmetros y termmetros locales, venteos y los

respectivos indicadores para el paso del pigs.

i.4.1) Gua Tcnica

Presin de Diseo : 2160 psig

Temperatura de Diseo : 100 F

Serie ANSI : 900 #


80/95

75

i.5) Sistema de Desfogue y Venteos

Para el rea de pozos, se instala un sistema de desfogue, cuyo

funcionamiento ser no continuo. Se prev su uso nicamente en casosde operaciones de despresurizacin (accionamiento de vlvulas) para el

servicio y mantenimiento de los pozos. El sistema finalizara en la fosa de

quema, la cual capturara todos los lquidos libres durante la operacin.

Para las facilidades de produccin se diseara un sistema integral de

venteos que contemple las necesidades de alivio de todas las

instalaciones que constituyen la facilidad, para lo cual deber verificarse

el uso de las vlvulas de alivio y reguladores de presin de los equipos a

disear. Al igual que en los pozos este sistema finalizara en una fosa de

quema

i.5.1) Componentes Principales

Colector y empalme con manifold de produccin

Colector y empalme con separador de produccin

Colector y empalme con depurador de gas de instrumentos

i.5.2) Gua Tcnica

Caudal normal de quema Separador V-0300 : 850 000 m3/d

20MMscfd

Caudal normal de quema Separador V-0400 : 850 000 m3/d

20MMscfd

i.6) Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales de Produccin

El agua de drenajes a colectar se depositara en una cmara de lquidos

donde se almacenaran para su posterior traslado por cisternas.

La cmara ser diseada de acuerdo al volumen de lquido que producir

el separador de produccin.


81/95

76


Colector y empalme con separador de produccin

Colector y empalme con trampas de lanzamiento y recepcin

i.6.2) Gua Tcnica

Caudal de aguas de produccin Separador V-0300 : 4,00 m3

Caudal de aguas de produccin Separador V-0400 : 4,00 m3

i.7) Sistema de Aire de Instrumentacin

Todas las locaciones de los pozos sern diseadas para operar un panel

local (HIPPS) de boca de pozo con aire de instrumentos, panel desde

donde se alimenta los actuadores neumticos de las vlvulas Mster y

Wing de arbolito.


Compresores de Aire Motores Elctricos / Tanques de Reserva

Sistema Distribucin de Aire de instrumentos

Tablero Elctrico y de Control

i.7.2) Gua Tcnica

Presin de descarga:

Mximo : 175 psig

Mnimo : 85,3 psig Cantidad de compresores : 1 en operacin por

Locacin

Ubicacin de los compresores de aire : Locacin de pozos

Presin aire de instrumentos : 150 psig


82/95

77

i.8) Sistema de Seguridad y Cierre de Emergencia

Un panel local (HIPPS) de boca de pozo, se utilizara para abrir y cerrar

vlvulas SSV, en forma manual o automtica.

Se proveer con interruptores de presin para que a futuro se pueda

efectuar operaciones remotamente por medio de un comando de cierre

externo enviado desde el RTU local.

Los equipos e instrumentos a instalar, debern tener la opcin de

transferencia de datos para futuros sistemas de telemetra.


Panel HIPPS para comando de Vlvulas SSV

i.8.2) Gua Tcnica

Operando con aire de instrumentacin

i.9) Sistema de Gas para Instrumentos

En las Facilidades de Produccin, la funcin del sistema ser de entregar

gas para ser utilizado por, vlvulas de control, vlvulas accionadas, y

otros instrumentos.

La fuente primaria de gas para instrumentos ser la lnea de produccin

que entra al separador. El sistema contempla reguladores de presin de

gas, donde se bajara la presin utilizando un conjunto de vlvulas de

control de presin. Los lquidos arrastrados se removern de la corriente

de gas para instrumentos mediante un Depurador de Gas. La corriente de

gas libre de lquidos que sale del depurador ser enviada a un cabezal

ubicado en el patn del separador de produccin para distribucin.


Conjunto de vlvulas de control de presin

Depurador de Gas para instrumentos


83/95

Figura N 4-4 Facilidades Santa Rosa Este

N.G

.


84/95

79

CAPITULO V

COSTOS Y CRONOGRAMA

5. ANALISIS ECONOMICO Y CRONOGRAMA DE TRABAJO

Para los efectos de cotizacin se analizara nicamente lo expuesto en las

infraestructuras de explotacin de cada rea, como son las lneas de

recoleccin y produccin, locaciones de pozos y facilidades de produccin,

as como tambin las especificaciones del material, hoja de datos, planos

P&IDs y plot plans correspondientes.

5.1 ANALISIS ECONOMICO

5.1.1 COSTO ESTIMADO DEL PROYECTO

CUADRO N 5.1 MATERIALES

NSTOCK DESCRIPCION Unid COST.U. CANT. COST.PARCCAERIA Global

872198

VALVULAS Global

104329

BRIDAS Global

50000

CODOS Global

25620

TEENORMAL Global

15200

TEEREDUCCION Global

6500

REDUCCIONESCONCENTRICAS Global

2500

REDUCCIONESEXCENTRICAS Global

600

CASQUETE Global

6000

JUNTADEANILLO Global

3000

JUNTASDIELECTRICAS Global

200

EMPAQUETADURA

SIMIMETALICA

Global

210

ESPARRAGOS Global

16520

TAPON Global

500

NIPLE Global

280

BUSHING Global

320

MANTASTERMOCONTRAIDAS Global

90

WELDOLET Global

240

THREDOLET Global

300

SOCKOLET Global

400

DOBLE

UNION

Global

900

MANOMETRO Un.

25 750


85/95

80

CUPONDECORROSION Un. 25 875

INDICADORDEPIG Un.

6 180

PigLaucher,6,4,ANSI600,SCH5LX52BLACKXS,

w/VALVESANDCONTROLS

Un. 2 600

PigReceiver,6,4,ANSI600,SCH5LX52BLACKXS,

w/VALVESANDCONTROLS

Un. 1 300

ROD,WELDING,ELECTRODE,AWSE6010,1/8,

CELLOCORDPT(20KG/CAN)

Lata 39,20 100 3920

ROD,WELDING,ELECTRODE,AWSE7010,5/32,

CELLOCORDPT(20KG/CAN)

Lata 41,40 150 6210

Disc.corteydesbastede,7y4 Un. 10,00 840 8400

Disc.decepillode, 7y4 Un. 8,00 300 2400

DIESEL Gal. 5,10 30000 153000

$ 1282542

CUADRO N 5.2 EQUIPOS

DESCRIPCION DIAS CANT. $/DIA COST.PARCTERCEROS TRACTOR,INC.MANT.(D5HLGP,conWinchey

ZapatasAnchas90 3 80,00 21600

TERCEROS SIDEBOOM,INC.MANT.(condobladordetubosy

plumareforzada)90 2 80,00 14400

Documents

alvarez_cr.pdf